Оригинал статьи

«СОРАН info»

от 01.11.2013 г.
«Как довести до самоубийства раковую клетку»

Недавно в прессе появились сенсационные заголовки типа «Сибирские учёные создали лекарство от рака на основе грудного молока».


Журналисты ссылались на краткую информацию, полученную ими в ходе пресс-конференции директора Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН академика Валентина Викторовича Власова, и упоминали термин «лактаптин». О том, что это такое, более подробно рассказывает заведующий лабораторией биотехнологии этого института кандидат биологических наук Владимир Александрович Рихтер.

— Журналистам свойственно всё упрощать, но суть они схватили верно. Слово «лактаптин» происходит от двух греческих корней: «лакто-» означает молоко, а апоптоз — явление, на котором стоит остановиться подробнее. Апоптоз или программируемая клеточная гибель — процесс, необходимый для поддержания численности и функциональности клеток многоклеточного организма в норме, а также для удаления ненужных (например, уже выполнивших свои функции) либо дефектных клеток при патологии. Дословно, в переводе с древнегреческого, апоптоз означает опадание листьев. При развитии апоптоза клетка подготавливает все свои структуры к смерти. Однако весь организм не только не отравляется продуктами распада, но и получает некоторую пользу от реутилизации содержимого погибающей клетки. При апоптозе не развивается воспалительный процесс. В этом его отличие от другого вида гибели клеток, некроза (вызываемого, например, препаратами противораковой химиотерапии), который ведет к повреждению клеточной мембраны, выбросу в кровоток содержимого клетки, развитию воспалительного процесса и, наконец, к отравлению (зачастую необратимому) всего организма. Апоптоз играет важную роль в развитии млекопитающих, поддерживая постоянное количество клеток в отдельных органах и тканях. В организме взрослого человека в результате апоптоза погибает ежедневно порядка 50-70 миллиардов (!) клеток. При этом восполнение утраченных клеток обеспечивается за счёт увеличения клеточной популяции путём деления.

Теперь вернемся к раковой проблеме. До сих пор онкологические заболевания лечат, в основном, методами хирургии, химио- и радиотерапия. При этом одной из причин последующей смертности остается метастатический рост опухолей. К тому же, при использовании химических препаратов на первый план выходит проблема неспецифической, то есть «недостаточно адресной» токсичности используемых соединений. «Химия» убивает не только клетки злокачественной опухоли, но и множество других — здоровых. Поэтому для разработки направленных средств терапии онкологических заболеваний нужны принципиально новые подходы, учитывающих современные знания о процессах с теми клетками, превращение которых в раковые приводит к росту первичной опухоли и образованию метастазов. C этой точки зрения заманчивой перспективой является возможность вызывать апоптоз избирательно, не затрагивая здоровые клетки организма.

Что же касается женского молока, то мы обнаружили в его плазме белок, который индуцировал апоптоз клеток аденокарциномы молочной железы человека MCF-7. Опираясь на данные масс-спектроскопии, мы установили, что «наш» белок является фрагментом каппа-казеина молока человека и имеет молекулярную массу 8,6 КилоДальтон. Новый пептид был назван лактаптином (название отражает происхождение пептида и его апоптотические свойства).

Далее, с использованием методов генной инженерии мы получили различные искусственные аналоги этого пептида в культуре бактерий E.coli (кишечная палочка, считается универсальным организмом для синтеза чужеродных белков) и сравнили, как те или иные из них воздействуют на раковые клетки. Наиболее похожим по своим свойствам на природный пептид оказался его аналог RL2. Было изучено его цитотоксическое действие (способность отравлять клетки) in vitro (в пробирке). Наибольшую чувствительность к действию препарата продемонстрировали клетки аденокарциномы молочной железы человека MCF-7. Поэтому все последующие эксперименты по выяснению механизма апоптотического действия RL2 in vitro были проведены на этой линии клеток. В то же время здоровые клетки человека оказались практически не чувствительны к действию рекомбинантного лактаптина. Несмотря на человеческое происхождение, RL2 вызывал апоптоз у некоторых онкотрансформированных клеточных линий мышей. Для изучения подавления развития опухоли in vivo (на живом организме) мы выбрали мышиную гепатому ГА-1. Она достаточно хорошо приживается на привитых животных и даёт обильные метастазы в печени. Пораженную ткань прививали лабораторным мышам и, после развития опухоли, проводили терапию препаратом RL2. Выяснилось, что аналог лактаптина RL2, во-первых, тормозит рост опухоли; во-вторых, подавляет развитие метастаз; в третьих, продлевает жизнь животных, пораженных раком.

На самом деле, в нашей лаборатории экспериментальная работа шла несколько лет и носила весьма масштабный характер, и рассказывать о её сложностях и специфических тонкостях можно гораздо больше. В самом сжатом виде резюме может быть сформулировано так. К настоящему времени мы имеем препарат RL2, представляющий из себя генно-инженерный аналог природного белка женского молока — лактаптина. Мы установили, что это вещество вызывает апоптоз онкотрансформированных клеточных линий и эффективно подавляет развитие привитых опухолей на модельных животных. Следовательно, этот препарат можно рассматривать как потенциальное противораковое средство. Проводимые нами доклинические исследования дают обнадеживающие результаты. Но говорить о том, что будто бы уже синтезировано эффективное для человека лекарство, было бы, мягко скажем, безответственно. Надо пройти еще несколько этапов работы, главным из которых станут клинические испытания. А без них никакое лекарство никогда не может быть названо таковым.


Подготовил: Андрей Соболевский

Фото: анонс — Василий Коваль (ИЦиГ СО РАН) 1 — Е. Пустолякова, 2 — предоставлена В. Рихтером